next mobility news 09.07.2020 | Autor / Redakteur: Holger Holzer

Die E-Fuels könnten den Verbrennungsmotor klimafreundlicher gestalten. Trotzdem kommen sie noch nicht auf den Markt, wofür Befürworter der Technik gerne der Elektroauto-Lobby die Schuld geben. Doch gibt es andere Gründe für die mangelnde Verfügbarkeit des strombasierten Sprits.

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Als kurzfristige Strategie zur Senkung des CO2-Ausstoßes hat die Politik sich daher bereits vor längerem für das Batterie-Elektroauto entschieden. Auch, weil die begrenzte Menge an erneuerbarer Energie dort effizienter eingesetzt werden kann. Wird Strom nicht direkt vertankt, sondern zunächst mit Verlusten für die Produktion von E-Fuels verwendet, die dann wiederum mit Verlusten im Verbrennungsmotor verbrannt werden, sinkt der Gesamtwirkungsgrad des Systems deutlich. Lediglich 13 Prozent stehen am Ende in der Bilanz – selbst die wenig effizienten Brennstoffzellenautos schneiden da besser ab. Solange sauberer Strom knapp ist, soll er also vornehmlich ins E-Auto fließen. So gesehen ist das Batteriemobil tatsächlich ein Konkurrent des E-Fuel-Autos.

Ein Wundermittel zur Heilung der Umwelt wären E-Fuel-Autos aber selbst bei ausreichender Verfügbarkeit von grünem Strom nicht, wie zuletzt eine Studie des Instituts für Energie- und Umweltforschung (ifeu) im Auftrag des Umwelt-Bundesamts (UBA). Demnach können sie zwar zur Reduzierung des CO2-Ausstoße beitragen, belasten die Umwelt aber an anderer Stelle: Der für die Synthese nötige Kohlenstoff muss als CO2 aus Abgasen, der Luft oder aus Biomasse gewonnen werden. Daraus resultieren Umweltbelastungen – von der Emission von Feinstaub über Überdüngung bis hin zur Versauerung von Böden und Gewässern. Zudem benötigt der Bau der Wind- und Photovoltaikanlagen, der Synthese-Einrichtungen und der Transportinfrastruktur Rohstoffe, was mit Emissionen in Luft und Wasser verbunden ist. Letztgenannte Probleme treffen allerdings auch auf die große Konkurrenztechnologie des E-Fuels zu: die Batterie-Elektroautos. Auch ihre Umweltbilanz wird durch den Bau der Energie-Infrastruktur belastet.

Langfristig dürfte sich die aktuelle, auch ideologisch geprägte Konkurrenzsituation beider Techniken auflösen. Wenn auch wohl zunächst nicht beim Pkw. Sondern vor allem da, wo Batterie-Elektromobilität keine Option ist, etwa in Flugzeugen, für die große Akkus zu schwer wären. Oder bei Langstrecken-Lkw. Der Klimaschutzplan der Bundesregierung etwa sieht vor, dass bis 2030 etwa ein Drittel der Fahrleistungen im schweren Güterverkehr elektrisch oder auf Basis strombasierter Kraftstoffe realisiert wird.

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Sie sind teurer und leistungsschwächer als E-Autos und brauchen dreimal so viel Strom. Der Akku hat gewonnen. Wasserstoff sollte für Chemie benutzt werden. Streitschrift eines Physikers.  Artikel  EDISON Jul 5, 2020 Frank Wunderlich-Pfeiffer

Ausschnitte aus dem Artikel

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Wasserstoffstrategie sollte sich auf Chemie konzentrieren

Bei all den zweifelhaften Versuchen, Wasserstoff als Energiespeicher zu etablieren, ist es schade, dass die ernsthaften Anwendungen des Wasserstoffs in seiner Funktion als chemischer Stoff nur am Rande eine Rolle spielen. Er wird beispielsweise im Haber-Bosch-Prozess zur Ammoniak-Herstellung benötigt, der die Grundlage für Stickstoffdünger und praktisch alle anderen Stickstoffverbindungen in der Chemie ist. Wasserstoff als Reduktionsmittel in der Metallverhüttung würde dort CO2-Emissionen reduzieren. Derzeit wird Kohlenmonoxid aus verbrannter Kohle verwendet, um Eisenoxid zu metallischem Eisen zu reduzieren.

Für solche Zwecke ist es notwendig, eine umweltfreundliche Wasserstoffproduktion auf Grundlage von Wasserelektrolyse aufzubauen. Denn zurzeit wird Wasserstoff meist aus Methan hergestellt, mit CO2 als Abfallprodukt. Die Anlagen sind in der Chemie ohnehin notwendig. Wenn sie einmal laufen, kann nach einer Verwendung für Überschüsse gesucht werden, die es zur Vermeidung von Engpässen immer geben wird. Sie könnten etwa in organischen Wasserstoffträgern oder Metallhydridspeichern zwischengelagert werden.

Die Verwendung von Überschüssen sollte aber nie der primäre Zweck sein. In der Wasserstoffstrategie ist vorgesehen, organische Wasserstoffträger über Pipelines und Öltanker zu transportieren. Aber dabei geht ein Viertel der Energie verloren. Im Vergleich zu Öl müsste wenigstens die zehnfache Menge transportiert werden und sie müssten nach der Verwendung zum erneuten Beladen auch wieder zurückgebracht werden.

Wasserstoff nur als Nebenprodukt Chance

Die Transport- und Speicherprobleme, die hohen Kosten und Energieverluste bei der Nutzung von Wasserstoff machen ihn als Energiespeicher in fast allen Bereichen zur schlechtesten Wahl. In den meisten Fällen ist selbst einfache thermische Speicherung von Strom in Form von heißen Steinen effizienter als der Umweg über die Wasserstoffgewinnung, sowohl für Heizzwecke als auch zur Stromrückgewinnung.

Die Orientierung am chemischen Bedarf für Wasserstoff wäre ein besserer Ansatz für eine Wasserstoffstrategie. Es wird bei den Diskussionen leicht vergessen, dass die Lithium-Ionen-Akkus für die Elektroautos niemals für Elektroautos entwickelt wurden, sondern für Laptops, Handys und andere Kleingeräte. Dort gab es ganz ohne staatliche Subventionen einen wirtschaftlichen Bedarf an immer besseren Akkus. Die Revolution in der Elektromobilität war dabei nie geplant und wurde nur zufällig möglich, weil die Akkutechnik gut genug wurde und kommerziell erfolgreiche Akkufabriken bereits existierten.

Die Klimabilanz der Stromer ist falsch berechnet, behaupten ehemalige Automanager in einer Studie. Sie raten deshalb zu einer stärkeren Förderung synthetischer Kraftstoffe.

Artikel von EDISON Jul 9, 2020 Lara Janssen

Wer ein Elektroauto besitzt, kann sich sicher sein, moralisch auf der besseren Seite zu stehen. Falsch – besagt eine aktuelle Studie der Unternehmensberatung Stahl Automotive Consulting (SAC) aus Grünwald bei München. Befürworter der Elektromobilität unterlägen einer Illusion, warnt in der Studie der ehemalige BMW-Manager Martin Stahl, der SAC 2011 gründete. Denn die vermeintlich positive Klimabilanz von Elektroautos beruhe auf falschen Annahmen. Besser für die Umwelt wäre es, die Produktion von synthetischen Kraftstoffen zu beschleunigen.

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Synthetischer Sprit als bequeme Lösung

Die Herausgeber der Studie stellen fest: Elektrofahrzeuge liegen in ihrer CO2-Bilanz hinter Wasserstoff-Fahrzeugen mit Brennstoffzelle und Fahrzeugen mit synthetischen Kraftstoffen, auch Synfuels genannt. Letztere seien die effizienteste Variante, um CO2 einzusparen.

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Was die Studie nicht benennt

Klimaneutral und günstig für die Autoindustrie – das klingt gut. Doch auch Synfuels sind umstritten. Das Heidelberger Institut für Energie- und Umweltforschung ifeu etwa hat untersucht, ob die Herstellung der Umwelt schadet. Ihr Ergebnis: Synthetische Energieträger hätten das Potential Treibhausgase einzusparen, aber selbst bei hundertprozentiger Nutzung von Strom aus erneuerbaren Quellen bestünde die Gefahr, dass Luft, Gewässer und Umwelt stärker belastet werden.

Die Produktion des Kraftstoffs ist sehr energieintensiv, der Wirkungsgrad der Antriebe entsprechend gering. In der SAC-Stude wird der Aspekt nur mit einem Satz erwähnt: „Setzt man erneuerbare Energien vor allem in sonnenreichen Gebieten ein, um diese Kraftstoffe zu erzeugen, wird der Effizienznachteil mehr als ausgeglichen.“

Bei der Herstellung von Synfuel bleiben von 100 Prozent der investierten Energie laut Hochrechnungen nur zwei Prozent übrig, die als Treibstoff dienen können. Der Rest geht auf dem Produktionsweg verloren.

Wirtschaftlich würde es in Szenarien erst, wenn der Öko-Sprit in sonnenreichen Gebieten Afrikas wie in Ghana oder im Senegal mit Hilfe von Fotovoltaik gewonnen wird. Der Aufbau der Produktionsanlagen in diesen Ländern sowie der Logistik würde allerdings Milliardensummen verschlingen. Gäbe es in diesem Ausmaß Fotovoltaik-Anlagen, könnte die gewonnene Energie ebenso gut in Elektroantriebe fließen – mit einem niedrigeren Energieverlust.

Auch das blendet die Studie aus.

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Artikel bei Edison vom 6.6.2020

Mit EnBW mobility+, Shell Recharge und Charge Now kommt man an (fast) alle Ladepunkte, ergab ein Anbietervergleich von Cirrantic und THEON Data mit der Unternehmensberatung P3.

Bloß kein Stress. Wer in der Vergangenheit mit dem Elektroauto entspannt lange Strecken zurücklegen wollte, tat gut daran, sich vor dem Start mit einem Dutzend Ladekarten einzudecken und sich bei einer Reihe von Energieversorgern und e-Mobility-Providern (EMP) zu registrieren. Dann konnte man einigermaßen sicher sein, tatsächlich auch jede Ladestation entlang der Strecke nutzen zu können. Oder zumindest fast jede.

Inzwischen hat sich die Situation deutlich entspannt. Die Zahl der öffentlichen Ladestationen entlang der Fernstraßen deutlich gewachsen. Und die großen Ladeanbieter sind mittlerweile über Roaming-Verträge so gut miteinander vernetzt, dass es völlig reicht, die Apps von drei, vier EMPs herunterzuladen oder sich von denen Ladekarten zu beschaffen.

Beitrag von Edison lesen

Der Vortrag gibt eine Übersicht über die Technik der E-Fahrzeuge, Umweltaspekte, Vergleich mit Verbrenner, Ladetechnik. Lademöglichkeiten usw.

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Meldung von Edison 24.3.2020 Die Bundesregierung will den Umstieg auf die Elektromobilität auch für Menschen in Mehrfamilienhäusern erleichtern: Sie sollen endlich Ladepunkte an ihren Stellplätzen installieren dürfen. Dazu hat gestern das Kabinett die Reform des Wohnungseigentumsgesetzes beschlossen.

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Artikel bei EFAHRER.com vom 4.1.2020

Wasserstoff – ein toller Energieträger

Ohne Zweifel: Wasserstoff ist ein toller Energieträger. Zur Herstellung von Wasserstoff benötigt man Wasser und elektrischen Strom, bei der Nutzung des Wasserstoffs durch Verbrennung oder in einer Brennstoffzelle entsteht als Abfallprodukt wieder Wasser. Wasserstoff lässt sich beliebig lange in beliebig großen Tanks lagern, und die gravimetrische Speicherdichte ist sehr hoch: Der Brennwert von einem Kilogramm Wasserstoff liegt bei 33 Kilowattstunden, also bei mehr als dem Dreifachen des Energiegehalts von einem Liter Benzin oder Diesel.

Die Wasserstofftechnik steht mit diesen Kriterien für nichts weniger als die Verheißung einer komplett sauberen Speicherung von erneuerbarer Energie aus Windkraft- und Photovoltaik-Anlagen. Mit fünf Kilogramm Wasserstoff im Autotank sind mehr als 400 Kilometer Reichweite möglich, das Nachtanken dauert mit fünf bis zehn Minuten nicht wesentlich länger als mit Benzin oder Diesel.

China, Korea und Japan werten diese Vorteile so hoch, dass es in diesen Ländern sehr konsequente Förderprogramme gibt: Insbesondere die westlich orientierten Länder Südkorea und Japan setzen stark auf Wasserstoff für Autos und Nutzfahrzeuge, für die Produktion setzen sie mit Gas-Reformierung und Atomstrom allerdings auf nicht wirklich umweltfreundliche Verfahren. Für die Unabhängigkeit von Ölimporten akzeptieren sie dabei hohe Treibstoffpreise.
Die seit Jahrzehnten aktive deutsche Forschung zur Brennstoffzelle scheint dagegen auf dem Stand zu treten.

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Studie erstellt im Auftrag von AGORA Energiewende Dez. 2019

Zentrale Ergebnisse der Studie

• Damit Klimabilanzen von strombasierten Antrieben und Kraftstoffen vergleich- und belastbare Ergebnisse liefern, muss sichergestellt werden, dass gleiche Annahmen zur Energiebereitstellung getroffen werden. Deshalb wird in dieser Studie für alle strombasierten Antriebe und Kraftstoffe der gleiche Strommix angenommen.

• In der Klimabilanz eines Brennstoffzellenfahrzeugs, das mit elektrolytisch hergestelltem Wasserstoff aus deutschem Strommix betrieben wird, liegen die  Treibhausgasemissionen 75 Prozent über denen eines Batteriefahrzeugs mit 35 kWh Batteriekapazität. Beim Vergleich mit einem Batteriefahrzeug mit 60 kWh im reinen Autobahnbetrieb liegen die Emissionen um 56 Prozent darüber. Das Fortschreiten der Energiewende im Stromsektor ist hier gleichermaßen mit eingerechnet. Im Vergleich zu einem Dieselfahrzeug der Kompaktklasse liegen die Treibhausgasemissionen etwa 50 Prozent höher.

• In der Klimabilanz eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor, das mit strombasierten Flüssig kraftstoffen aus deutschem Strommix betrieben wird, sind die Treibhausgasemissionen rund drei Mal so hoch wie die des Batteriefahrzeugs mit 35 kWh. Das Fortschreiten der Energiewende im Stromsektor ist hier gleichermaßen mit eingerechnet. Im Vergleich zu einem Dieselfahrzeug der Kompaktklasse sind die Treibhausgasemissionen eines Verbrenner-Pkw mitstrombasierten Flüssigkraftstoffen etwa zweieinhalb Mal so hoch.

• Sollen Wasserstoff oder strombasierte Kraftstoffe im Verkehr einen Klimaschutzbeitrag leisten, so muss sichergestellt werden, dass bei ihrer Produktion ausschließlich Wind- oder Solarstrom aus zusätzlichen Kapazitäten verwendet wird. Vor dem Hintergrund beschränkter zusätzlicher inländischer Kapazitäten ist davon auszugehen, dass klimaneutrale strombasierte Kraftstoffe im Ausland hergestellt werden.

• Die Klimabilanz eines mit Erdgas betriebenen Pkw der Kompaktklasse ist über den gesamten Lebenszyklus nur unwesentlich besser als die eines Diesel-Pkw. Die Emissionen des Erdgasfahrzeugs sind zirka 14 Prozent höher als die des Batteriefahrzeugs mit 35 kWh Batteriekapazität. Dabei ist jeweils der durchschnittliche Strom- und Gasmix zugrunde

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Beitrag aus SPIEGEL Mobilität vom02.12.2019,

Aus Artikel von EDISON vom 22.01,.010

Nach einer neuen Studie der Unternehmensberatung McKinsey könnten Brennstoffzellenautos bald so günstig sein wie Batterieautos.

Brennstoffzelle für die Langstrecke

In Deutschland hatte sich kürzlich der Berliner Think Tank Agora Verkehrswende noch festgelegt: „Das Batterieauto macht beim klimafreundlichen Antriebswechsel das Rennen.“ Für das Hydrogen Concil hingegen ist, na klar, das Rennen weiterhin offen. Klare Vorteile, heißt es dort, habe das Batterieauto nur im Kleinwagensegment und im Kurzstreckeneinsatz. Auf längeren Strecken (ab 600 Kilometer aufwärts) und mit zunehmendem Fahrzeuggewicht sei ein Elektromobil, das den Fahrstrom mit Hilfe einer Brennstoffzelle selbst erzeugt, in der Herstellung bald genauso kostengünstig wie ein Batteriemobil. Etwa 2025 werde hier Kostenparität erreicht.

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